Als primers dies de la informàtica, tot funcionava bastant més lent que el que veiem avui. Això no només perquè les unitats centrals de processament de les computadores (CPU) eren lentes, sinó també perquè el rendiment depenia en gran mesura de la memòria limitada.
A mesura que els microprocessadors s’acceleraven, la memòria encara es mantenia lenta, motiu pel qual es va fer necessari crear una cosa anomenada “memòria cau” per tancar aquest buit. Sense una memòria cau, el vostre sistema funcionaria molt més lentament.
Memòria cau de la CPU i Memòria
Podeu pensar que el que feu a l’ordinador és imprevisible, però la veritat és que el vostre equip us coneix millor del que creieu. Una CPU captura la informació d’ús freqüent de la memòria principal en una memòria cau, a la qual podeu accedir sense haver de tornar fins a la memòria principal de l’ordinador cada vegada que realitzeu una tasca.
A hit de memòria cau significa que el vostre sistema ha pogut recuperar amb èxit la informació que necessitava d’aquest emmagatzematge. Tanmateix, de tant en tant el vostre sistema experimenta un perdre la memòria cau, el que significa que no ha pogut recuperar les dades de la memòria cau i, en canvi, ha hagut d’anar a un altre lloc per obtenir-les. Afortunadament, hi ha diferents tipus de memòria cau, cosa que significa que el vostre sistema no ha de fer hores extres simplement perquè la informació no es va recuperar immediatament.
Localitat de referència
El concepte de memòria cau del processador s’emmarca dins d’un procés informàtic més general anomenat localitat de referència. Localitat de referència fa referència a la capacitat del programari per fer referència a un subconjunt de ubicacions de memòria durant un període de temps definit. En general, aquestes ubicacions es troben a prop l’una de l’altra. Això es fa mitjançant instruccions escrites com a bucles i trucades de subrutina.
Hi ha dues maneres de transferir les dades de la memòria principal a la memòria cau d’un ordinador. Amb localitat temporal, l'ordinador sap que aviat s'utilitzarà la informació, de manera que s'emmagatzema a la memòria cau per facilitar la recuperació. L’altra manera és localitat s__patial, que fa referència a una situació en què s’està obtenint informació, però és possible que també siguin necessàries dades properes.
Diferents nivells de memòria cau
Els ordinadors actuals tenen diversos nivells de memòria cau, que és on és important denotar-lo diferència entre la memòria cau L1, L2 i L3. Les primeres CPU només utilitzaven un nivell de memòria cau, però a mesura que evolucionava la tecnologia, es feia necessari separar aquestes àrees de recuperació de memòria perquè els sistemes poguessin mantenir-se al dia. Els tres nivells són:
- Memòria cau L1: aquesta és la memòria cau principal. És ràpid, però també és petit, de manera que es limita a allò que pot emmagatzemar. Normalment s’incrusta al xip del processador.
- Memòria cau L2: també coneguda com a memòria cau secundària, la memòria cau L2 es pot incrustar al xip del processador o en un xip separat amb un bus d'alta velocitat que el connecta a la CPU.
- Memòria cau L3: aquesta memòria cau del processador és memòria especialitzada que pot servir de còpia de seguretat de les memòries cau de L1 i L2. Pot ser que no sigui tan ràpid, però augmenta el rendiment del vostre L1 i L2.
Determinació del rendiment de la memòria cau
Els errors i les fallades de la memòria cau poden informar bastant els professionals de TI sobre el rendiment d’un ordinador. Seguint el fitxer memòria cau al microprocessador, podeu fer una ullada a la ràtio de visites per veure on pot quedar-se el rendiment. Això es fa mitjançant la fórmula següent: proporció de cops = cop / (cop + cop) = nombre de cops / accessos totals.
Si la ràtio de visites està desactivada, hi ha algunes coses que podeu fer per millorar el rendiment de la memòria cau de l'ordinador. Podeu utilitzar un fitxer mida de bloc de memòria cau més gran, utilitzeu una associativitat més gran, reduïu el percentatge de faltes o la multa per defecte de l’ordinador o reduïu el temps per colpejar a la memòria cau.
Augment de la memòria cau
Si heu notat que l’ordinador funciona lentament, potser voldreu augmentar la memòria cau. Això es fa actualitzant la CPU i els xips de memòria cau. Per descomptat, la manera més senzilla de fer-ho és comprar un equip nou, però si funciona d’una altra manera pot valer la pena una actualització parcial.
Normalment, l’única manera de millorar la memòria cau és destrossar l’ordinador; trobareu que la majoria de plaques base no admeten l’actualització de la vostra CPU. Tot i això, si teniu una placa base més antiga, és possible que tingui ranures que us permetin introduir-vos en una memòria cau de L2 o L3 de més capacitat.
Altres catxés
La manera a memòria cau al microprocessador ha estat evolucionat al llarg dels anys. Inicialment s’utilitzaven ordinadors arquitectura d’escriptura, cosa que significava que quan les dades passaven a la memòria cau, també s’actualitzaven automàticament a la memòria RAM de l’ordinador. Tanmateix, això tendeix a frenar les coses tot i que redueix el risc de pèrdua de dades.
Els ordinadors actuals estan construïts de manera que la memòria RAM no s’actualitza immediatament quan s’escriuen dades a la memòria cau. Aquestes dades s’emmagatzemen a la memòria cau del processador i, posteriorment, s’envien a la memòria RAM a intervals programats. Si les dades són antigues o falten, la memòria RAM pot agafar aquestes actualitzacions de la memòria cau per minimitzar els riscos, però en cas contrari, roman a la memòria cau per mantenir l’ordinador a la màxima velocitat de funcionament.
Assignació de memòria cau
A més de la jerarquia L1, L2 i L3, la memòria cau de la CPU també utilitza configuracions per controlar com s’escriuen les dades. Hi ha tres tipus de configuracions diferents:
- Memòria cau mapada directa - Amb aquesta configuració, cada bloc s’assigna a una ubicació de memòria cau, especificada prèviament.
- Mapatge de memòria cau totalment associatiu - Aquesta configuració és com una memòria cau mapada directa a l'estructura, però es pot assignar un bloc a qualsevol ubicació en lloc d'una ubicació específica de memòria cau.
- Estableix el mapatge de memòria cau associativa - Això es troba entre els dos extrems del mapatge de memòria cau directament mapejat i totalment associatiu. Tot i que el mapatge està preespecificat, cada bloc es mapeja a un subconjunt de diverses ubicacions de memòria cau, en lloc de tenir-ne només un designat.
Apagat i memòria
Si en sabeu alguna cosa memòria d'accés aleatori, o RAM, ja sabeu que emmagatzema temporalment informació. Com més memòria RAM tingui l’ordinador, menys feina ha de fer la CPU per executar tasques, cosa que evita ralentitzacions no desitjades. Hi ha dos tipus principals de RAM en un ordinador: la RAM dinàmica (DRAM) i la RAM estàtica (SRAM).
El més probable és que el vostre sistema funcioni amb DRAM, que és el tipus predominant, ja que SRAM és més car. Cada cel·la de memòria de DRAM té un circuit amb un transistor i un condensador, amb el condensador que emmagatzema cada bit de dades. Per conservar les dades, DRAM ha d’actualitzar-se cada pocs mil·lisegons, ja que la informació tendeix a filtrar-se dels condensadors.
Memòria cau versus memòria principal
Igual que el DRAM, la memòria cau de la CPU perd la memòria quan apagueu l’ordinador. Torneu a alimentar-lo i la memòria cau comença a recopilar informació des de zero.
Tot i això, hi ha algunes diferències entre la memòria cau de la DRAM i la CPU:
- Trobareu DRAM a la placa base, amb la CPU que arriba a través d’una connexió de bus.
- La memòria cau sol ser el doble de la velocitat de DRAM.
- A diferència del DRAM, que s’ha d’actualitzar amb freqüència, la memòria cau no necessita actualitzar-se.
Memòria cau versus memòria virtual
Quan sentiu alguna cosa que es diu "memòria virtual", podeu confondre-la amb memòria cau. La memòria virtual és una cosa que el sistema operatiu genera per evitar la pèrdua de dades per manca de memòria física en un moment determinat. Això és diferent de la memòria cau en què el sistema operatiu mou dades inactives de la memòria RAM del sistema a l’emmagatzematge en disc.
La memòria virtual permet a un ordinador executar diversos programes per separat sense arriscar la pèrdua de dades. El sistema operatiu no només trasllada les dades a l’emmagatzematge, sinó que també vincula la memòria activa a la memòria inactiva d’aquests discos perquè tot funcioni de manera eficient. Vostè, l'usuari final, mai no és conscient que això s'està produint.
Acceleració de l’ordinador existent
Si trobeu que el vostre ordinador és lent, hi ha algunes coses que podeu fer sense haver de comprar un equip nou o aprofundir massa en el funcionament intern del que teniu. Si experimenta desacceleracions, pot ser que no tingueu prou memòria RAM per gestionar les diverses tasques que intenteu fer que el vostre ordinador funcioni.
En apagar l’ordinador, la memòria cau i la memòria cau del processador s’esgoten completament. Reiniciar l'ordinador pot reparar immediatament qualsevol problema relacionat amb la memòria. Si sou una de les moltes persones que poques vegades es reinicia, els problemes de rendiment en curs podríeu resoldre’s només establint una hora cada dia per reiniciar l’ordinador.
Podeu comprovar l 'ús de la memòria a Administrador de tasques de Windows o el Monitor d'activitat del Mac. Fer-se una idea del que està passant entre bastidors pot ser una bona manera de decidir què heu de fer per agafar l’actuació. Podria simplement ser una qüestió que una determinada aplicació s’executés en segon pla i que consumís massa memòria. La supressió o la configuració de l'aplicació perquè no s'obri a l'inici pot solucionar el problema en pocs passos.
Comprar un ordinador nou
Si esteu comprant un ordinador nou, podeu obtenir el major avantatge possible si cerqueu un dispositiu amb molta memòria RAM. Com més memòria RAM tingui el vostre sistema, més programes podeu executar alhora sense afectar el rendiment. Això és especialment cert si participeu en activitats que requereixen molta memòria, com ara transmissions de vídeo i jocs.
La vostra CPU també influirà en gran mesura en el rendiment del vostre equip. An Processador Intel o AMD és el millor camí a seguir. Els experts recomanen un processador Intel 9th Generation Core si teniu previst jugar, amb un AMD Ryzen 2000 que funciona bé si teniu previst fer edició de vídeo. Si només esteu realitzant tasques estàndard, és probable que qualsevol d’elles doni un bon impuls a la memòria cau del microprocessador.
Instal·lació de més memòria RAM
Si només voleu obtenir rendiment, més memòria RAM és una de les maneres més senzilles de donar-li a l’ordinador un recull. En primer lloc, haureu de comprovar que la vostra placa base admeti la velocitat i la mida de la memòria RAM que utilitzeu, així com el tipus de memòria RAM que es tracta. Probablement us mantindreu segurs amb la memòria RAM que és DDR4 i els seus intervals de 2.133 MHz a 4.700 MHz. Els equips antics sovint només arriben a DDR3, de manera que és possible que hàgiu d’invertir en mòduls antics si voleu quedar-vos amb la vostra placa base actual.
Aquests són els passos a seguir per instal·lar més memòria RAM:
- Apagueu el sistema i traieu el cable d'alimentació. Desconnecteu la resta de cables de la part posterior de l'ordinador.
- Traieu el tauler lateral per poder accedir més fàcilment a les ranures de memòria RAM de l’ordinador.
- Expulseu la memòria RAM que tingueu instal·lada actualment.
- Instal·leu la nova memòria RAM alineant les vores amb les ranures de la placa base i premeu-les al seu lloc amb una empenta ferma. Hauria d’entrar amb força facilitat d’aquesta manera. Si no, pot ser que hagueu de donar-los la volta a l’altre costat.
- Agiteu les memòries RAM un cop fixades al seu lloc per assegurar-vos que estiguin completament endinsades.
- Substituïu el tauler lateral i torneu a inserir tots els cables, inclòs el cable d'alimentació.
- Arrencar el sistema. Comproveu que el sistema registri la quantitat nova de RAM.
